Hello STEM UNO MOC 驱動器 / 2.0開發板

Hello STEM UNO MOC 驱動器 / 2.0開發板

1、介紹

這款Arduino開發板是專為樂高愛好者和創意者設計的,它与樂高編程積木兼容,可以輕鬆安裝在樂高科學積木和MOC積木上。不僅如此,它還支持樂高電池供電,讓你的創作更加便攜。

該開發板板載兩路馬達驅動,通過編程可以控制正反轉和轉速,輸出功率高達 9V/2A,並且輸出接口兼容樂高馬達接口,能夠完美支持樂高轉向電機。此外,馬達電源輸出還設有獨立開關,方便你進行控制。

它還自帶 2.54 間距的 GVS 排釘擴展接口,使你能够方便地擴展更多感應器設備,為你的項目增添更多功能。

而與 HS-UNO-EXP3 PH MOC 扩展板搭配使用時,你可以利用 PH2.0 端子線,實現一線連接開發板與感測器,簡化接線過程。

總之,這款兼容樂高編程積木的 Arduino 開發板為你的樂高創作提供了更多可能性,讓你的想像力得以充份發揮。無論是機器人專案、智能建築還是其他創意作品,它都將成為你實現創意的得力工具。快來探索樂高世界的無限可能吧!

2、技術規格

  • 微控制器:ATmega328P

  • 工作電壓:5V

  • 輸入電壓(推薦):6-9V

  • 數字輸入輸出引腳:14個(其中有6個引腳可作為PWM引腳)

  • PWM引腳:6個

  • 模擬輸入引腳:6個

  • 輸入/輸出引腳直流電流:20毫安

  • 3.3V引腳電流:500毫安

  • Flash Memory(閃存):32KB

  • SRAM(靜態存儲器):2KB

  • EEPROM:1KB

  • 內置LED引腳:13

  • 下載接口:USB Type-C

  • 串口控制器:CH340C

  • 支援的編程IDE:Arduino IED,Mixly,mblock, Scratch

3、特徵

  • 這是一款兼容樂高編程積木的Arduino開發板,支持安裝在樂高科技術積木上,MOC積木上。

  • 開發板支持樂高電池供電

  • 開發板板載兩路馬達驅動,可通過編程控制正轉和反轉及轉速,輸出功率為 9V/2A ,輸出接口兼容樂高馬達接口,支援樂高轉向電機,馬達電源輸出有獨立開關控制。

  • 自帶2.54間距的 G V S 排針擴展接口,方便擴展更多感測器設備。

  • 搭配 HS-UNO-EXP3 PH MOC 扩展板,可使用PH2.0端子線,一線連接開發板與感應器。

4、電路板尺寸

5、開發板解析

  • ①重置按鈕
    按下重置按鈕,重新執行程序。

  • ②USB串行芯片
    該芯片負責將USB接收到的資料轉換為串行資料給主控芯片。

  • ③5V/1A電源模組
    供電模組負責主板的供電服務,外部接入的6-12V電源穩壓至 5V/2A/10W輸出,可驅動多組舵機,玩具馬達、微型滑台等設備。

  • ④PH2.0 4P電源接口(相容樂高電池盒)
    該介面兼容樂高電池盒線序協議,使用配套的電源轉接线即可與樂高電池盒進行連接。該介面輸出的電壓為6-9V,根據你的輸入電壓決定。

  • ⑤USB接口
    USB Type-C接口,負責數據下載及USB供電。

  • ⑥3.3V電源晶片
    為開發板提供3.3V電壓輸出。

  • ⑦外部供電與USB供電自動切換控制器
    FDN340P場效應管+LMV358IDGKR放大器組成的外部供電與USB供電自動切換控制系統。開發板默認由USB接口供電,當外部電源接入後控制器會自動斷開USB供電並切換至外部電源供電,外部電源斷開後再自動切換為USB供電,該功能可保護電腦不受開發板外部供電的電源干擾。

  • ⑧自恢復保險絲
    當開發板發生錯誤連接導致短路時,保險絲會自動斷開開發板與電腦之間的電路連接,從而保護電腦USB接口不被告燒毀或電腦死機。

  • ⑨ 數字 G|V|S 扩展介面
    板載數字 G|V|S 接口連接感應器或執行者時更加的好方便快捷,搭建項目時也不再需要擴展板。G為GND電源負極,V為VCC電源正極,S為IO信號接口,G/V提供5V/2A的輸出功率,滿足大部分感應器和執行器的供電需求。

  • ⑩ 模擬 G|V|S 扩展介面
    板載模擬 G|V|S 扩展介面連接模擬感測器時更加方便快捷,新增 A6、A7 模擬輸入介面,可接入更多感測器。

  • ⑪ICSP串行資料介面
    為開發板寫入初始化程序或使用編譯器下載程序時連接此介面。

  • ⑫ ATMEGA328P主控晶片
    ATMEGA328P主控晶片是開發板的大腦,負責程式儲存、執行、運算處理、信號輸入輸出等功能。

  • ⑬晶振
    為ATMEGA328P主控晶片提供時鐘信號。

  • ⑭LED指示燈
    板載4個LED指示燈,(ON)為電源指示燈,通電即亮,(RX)(TX)為串口信號指示燈,當有串口信號通訊時LED燈閃爍,(L)為D13腳位燈,當D13信號為High時,該燈點亮。

  • 馬達、電機驅動芯片及驅動開關
    板載兩顆達驅動芯片,輸出功率9V |2A, 支持PMW調速 ,驅動芯片的中間設有一個撥動開關,來控制馬達驅動是否工作。

  • 馬達、電機接口
    馬達接口採用PH2.0 4P端子接口,接口線序兼容樂高馬達線序,使用附帶的轉接线可直接與樂高馬達連接。

  • XH2.54電源接口
    該接口主要用於連接鋰電池供電,輸入電壓為6-9V。

  • 樂高積木安裝孔
    安裝孔直徑4.7mm,與樂高積木件完全兼容。

须知

UNO MOC Driver 2.0開發板 和 UNO MOC Driver 開發板 性能完全没有區別,唯一區別在於UNO MOC Driver 開發板 的拔動開關只能同時控制2個樂高電機接口的開關,而UNO MOC Driver 2.0開發板可以獨立控制其中的2個樂高電機接口,也可以全部打開或者關閉。

HELLO STEM UNO MOC 驱動器具有可復位的多元件保險絲,可保護計算機的 USB 端口免受短路和過流的影响。如果對USB端口施加超過1A的電流,保險絲將自動斷開連接,直到短路或過載被移除。

6、專用樂高馬達、電機接口

馬達接口採用PH2.0 4P端子接口,接口線序兼容樂高馬達線序,使用附帶的轉接线可直接與樂高馬達連接。

7、感應器及擴展配件接口

板載數字 G|V|S 接口連接感應器或執行器時更加的不便快捷,搭建項目時也不再需要擴展板。 G/V提供5V/2.5A的輸出功率,滿足大部分感測器和執行器的供電需求。

8、加裝擴展板

裝裝擴展板,你可以利用PH2.0端子線,實現一線連接開發板與感應器,簡化接線過程,讓初學者更加容易上手。

9、驅動下載及安裝

Windows 7、8、10、11 系統 USB 驅動下載及安裝方法:點擊查看

Mac OS 系統 USB 驱動下載:CH34X USB串行Mac OS驅動程序下載安裝說明

10、示例搭建设計及示例程式

1、板載電機/馬達驅動測試

注意:樂高9686電池盒輸出為9V,電機驅動電源是直連9686電池盒輸入端,電機驅動電壓與電池盒電壓一致輸出也是9V,所以板載驅動只能接兼容樂高電機/馬達,非兼容樂高的電機通電工作後可能會燒壞。

因樂高電機的功耗較大,推薦使用南孚電池,其它電池會因電流不夠大導致不能正常工作。

Mixly 米思齊測試程序1:點擊下載

注意:1、該程序適合測試轉向電機和電機,因為沒有加煞車程序,測試電機時電機的轉動慣性會影響轉動準確度。

2、遇到開發板不穩定的情况,通常是因为電池供電不足,請把速度值設小一點,例如(200)或(-200)

Arduino IDE 測試程序1(複製下方代碼貼到IDE編輯器中上傳)

注意:1、該程序只適合測試M號電機和轉向電機,因為沒有加煞車程序,測試電機時電機的轉動慣性會影響轉動準確度。

2、遇到開發板不穩定的情况,通常是因为電池供電不足,請把速度值設小一點,例如(200)或(-200)

//该程序测试电机的正反转和转向舵机左右转向,双电机输出,正转2秒,停两秒,反转两秒,停两秒
//电机速度设置:255为正转,-255为反转,0为停止。如果你认为方向不对,那你就把参数反向修改一下。
//转向电机速度设置:255为向A方向旋转,-255为向B方向旋转,0为回正,延时代表转向停留时间
//电机调速:正转调速(0)-(255),让电机转起来数值最少要100以上,数值255为最快
//电机调速:反转调速(0)-(-255),让电机转起来数值最少要-100以上,数值-255为最快

void setMotor8833(int speedpin, int dirpin, int speed) {
if (speed == 0) {
digitalWrite(dirpin, LOW);
analogWrite(speedpin, 0);
} else if (speed > 0) {
digitalWrite(dirpin, LOW);
analogWrite(speedpin, speed);
} else {
digitalWrite(dirpin, HIGH);
analogWrite(speedpin, 255 + speed);
}
}
void setup(){
pinMode(5, OUTPUT);
pinMode(4, OUTPUT);
digitalWrite(5, LOW);
digitalWrite(4, LOW);
pinMode(6, OUTPUT);
pinMode(7, OUTPUT);
digitalWrite(6, LOW);
digitalWrite(7, LOW);
}
void loop(){
setMotor8833(5, 4, 255);
setMotor8833(6, 7, 255);
delay(2000);
setMotor8833(6, 7, 0);
setMotor8833(5, 4, 0);
delay(2000);
setMotor8833(5, 4, -255);
setMotor8833(6, 7, -255);
delay(2000);
setMotor8833(5, 4, 0);
setMotor8833(6, 7, 0);
delay(2000);
}

Mixly 米思齊測試程序2:點擊下載

注意:1、該程序專用於測試電機,適用與M、L、XL電機測試,測試時請根據實際情況來調整煞車時間

2、遇到開發板不穩定的情况,通常是因为電池供電不足,請把速度值設小一點,例如(200)或(-200)

Arduino IDE 測試程序2(複製下方代碼貼到IDE編輯器中上傳)

注意:1、該程序專用於測試電機,適用與M、L、XL電機測試,測試時請根據實際情況來調整煞車時間

2、遇到開發板不穩定的情况,通常是因为電池供電不足,請把速度值設小一點,例如(200)或(-200)

void setMotor8833(int speedpin, int dirpin, int speed) {
if (speed == 0) {
digitalWrite(dirpin, LOW);
analogWrite(speedpin, 0);
} else if (speed > 0) {
digitalWrite(dirpin, LOW);
analogWrite(speedpin, speed);
} else {
digitalWrite(dirpin, HIGH);
analogWrite(speedpin, 255 + speed);
}
}

void setup(){
pinMode(5, OUTPUT);
pinMode(4, OUTPUT);
digitalWrite(5, LOW);
digitalWrite(4, LOW);
pinMode(6, OUTPUT);
pinMode(7, OUTPUT);
digitalWrite(6, LOW);
digitalWrite(7, LOW);
}

void loop(){
setMotor8833(5, 4, 255);
setMotor8833(6, 7, 255);
delay(2000);
setMotor8833(5, 4, -255);
setMotor8833(6, 7, -255);
delay(60); //刹车时间
setMotor8833(6, 7, 0);
setMotor8833(5, 4, 0);
delay(2000);
setMotor8833(5, 4, -255);
setMotor8833(6, 7, -255);
delay(2000);
setMotor8833(5, 4, 255);
setMotor8833(6, 7, 255);
delay(60); //刹车时间
setMotor8833(5, 4, 0);
setMotor8833(6, 7, 0);
delay(2000);
}